350 rub
Journal Biomedical Radioelectronics №2 for 2013 г.
Article in number:
Medical ozon technologies: new problems, possibilities, equipment
Authors:
V.I. Panteleev, V.V. Rozanov, I.V. Matveychuk, M.V. Lekishvili, N.N. Sysoev, S.A. Shuteev, S.V. Al-kov, T.M. Andreeva
Abstract:
The application of methods based on the use of ozone, should help to overcome these difficulties and to ensure the implementation of effective and safe sterilization implants. The solution of this problem should allow to carry out the development and introduction in practice of work of tissue banks fully completed modern technological chain of manufacture of bone grafts, based on the use of progressive highly efficient, innovative technologies at all stages - from the workpiece and mechanical and chemical treatment of bone fragments before the sterilization of ready-implants. High effectiveness of application of ozone for the purpose of sterilization may find application in practice of work of tissue banks. One of the main tasks of modern биоимплантологии is to ensure a high level of safety of biological plastic materials. The most общеупотребимыми today are the following sterilization technology implants: steam sterilization (autoclaving), sterilization with the use of special solutions, gas sterilization (ethylene oxide), as well as radiation (flux of gamma-quantum or fast electrons). Method of sterilization oxide ethylene are widely used in the work of tissue banks and, in the opinion of some authors to be effective and less damaging tissue in comparison with the radiation methods and автоклавированием. Other researchers believe the most effective radiation sterilization to ensure the necessary sterility processed fragments and save it for a long period (up to 5 years). However, this method does not exclude a number of unwanted side effects, the most important of which should be considered a reduction in the effectiveness of osteogenesis with increasing radiation dose. Ozone therapy is not pharmacological method of treatment, is characterized by the absence of harmful side effects, complies with the safety requirements, has a high clinical efficiency. This allows to consider it as one of the most effective methods of treatment. The first Russian synthesizer of ozone medical purposes have been developed and manufactured in 1973, in the Kirov Polytechnical Institute (now Vyatka state University) at the request of the Nizhny Novgorod research Institute of traumatology and orthopedics (biotechnology). Previously developed ВятГУ medical synthesizers ozone Ozone-M-5», «Ozone-M-5-2», «Ozone-M-50», «A-to-ГОКС-5-01-OZONE» and «A-to-ГОКС-5-02-OZON» brought to mass production. Devices are recommended by the Ministry of health of the Russian Federation for serial production at JSC «electric machine building works «Lepse» (d. Kirov). Apparatus of the «Ozone-M-50» is certified by Gosstandart of Russia as a means of measurement. The synthesizer of ozone model A-to-ГОКСф-5-05-OZONE on the results of the tests on compliance with standards of the European Union certification center «SERTIKA» in April of 2010, issued by the European certificate.
High effectiveness of application of ozone for the purpose of sterilization may find application in practice of work of tissue banks. One of the main tasks of modern биоимплантологии is to ensure a high level of safety of biological plastic materials. The most общеупотребимыми today are the following sterilization technology implants: steam sterilization (autoclaving), sterilization with the use of special solutions, gas sterilization (ethylene oxide), as well as radiation (flux of gamma-quantum or fast electrons). Method of sterilization oxide ethylene are widely used in the work of tissue banks and, in the opinion of some authors to be effective and less damaging tissue in comparison with the radiation methods and автоклавированием. Other researchers believe the most effective radiation sterilization to ensure the necessary sterility processed fragments and save it for a long period (up to 5 years). However, this method does not exclude a number of unwanted side effects, the most important of which should be considered a reduction in the effectiveness of osteogenesis with increasing radiation dose. The application of methods based on the use of ozone, should help to overcome these difficulties and to ensure the implementation of effective and safe sterilization implants. The solution of this problem should allow to carry out the development and introduction in practice of work of tissue banks fully completed modern technological chain of manufacture of bone grafts, based on the use of progressive highly efficient, innovative technologies at all stages - from the workpiece and mechanical and chemical treatment of bone fragments before the sterilization of ready-implants.
Pages: 3-11
References
- Backwitt S. A new Therapeutics for the Cure of Disease by Sending Ozone. Oxygen and Medicine into Diseased Tissues. N.Y. 1899.
- Альтман Н. Кислород по рецепту: пер с англ. Минск: Белорусский дом печати. 2009. 464 с.
- Конев С.В., Матус В.К. Озонобиология: молекулярно-мембранные основы // Озон в биологии и медицине: Тезисы докладов I Всеросс. научно-практ. конф. Нижний Новгород. 1992. С. 3-4.
- Ефименко Н.А., Чернеховская Н.Е. Озонотерапия в хирургической клинике. М.: Российская медицинская академия последипломного образования. 2001. 160 с.
- Rilling S., Viebahn R. Wissenwerts uber oxon und die Ozon - Sauerstoff - Therapiw - Ubersicht und Einfuhrung // Erfahrunfsheilkunde. 1985. V. 34. № 5. P. 325-333.
- Колесова О.Е. Стимулирующий эффект озонированного физиологического раствора на антиоксидантную систему организма // Озон в биологии и медицине: Тезисы докладов I Всеросс. научно-практич. конф. Нижний Новгород. 1992. С. 18-19.
- Змызгова А.В., Максимов В.А. Клинические аспекты озонотерапии. М.: НПЦ Озонотерапия. 2003. 287 с.
- Тарасова А.И. Влияние озона и гутимина на микроциркуляцию и реологию крови при искусственном кровообращении: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Казань. 1991. 24 с.
- Густов А.В., Конторщикова К.Н., Потехина Ю.П. Озонотерапия в неврологии. Н. Новгород: Нижегородская гос. мед. академия. 2012. 192 с.
- Алехина С.П., Щербатюк Т.Г. Озонотерапия: клинические и экспериментальные аспекты. - Н.Новгород: Изд-во «Литера». 2003. 240 с.
- Пантелеев В.И., Кротов Ю.В. Универсальные многофункциональные озонаторные установки для медицины - постановка задачи, исследования, разработка // Сб. докладов 4-й научно-технич. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья» - «Медтех-2002», Турция, Анталия, 7-13 октября 2002 г. С. 86.
- Альков С.В., Кривошеин И.А., Пантелеев В.И. Медицинский озонатор нового поколения // Сб. трудов 12-й научно-технич. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья» - «Медтех-2010», Кипр, Ларнака, 25 сентября - 02 октября 2010 г. С. 194-197.
- Мамаев Г.А., Пантелеев В.И., Альков С.В. Новое отечественное медицинское оборудование // Сб. трудов 13-й научно-технич. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья» - «Медтех-2010», Испания, о. Майорка, 25 сентября - 02 октября 2011 г. С. 228-231.
- Пантелеев В.И., Вылегжанина М.В., Кротов Ю.В. Переносной кабинет озонотерапии // Сб. докладов 5-й научно-технич. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья» - «Медтех-2003», Египет, Шарм-Эль-Шейх, 25 сентября - 02 октября 2003 г. С. 93.
- Сибельдина Л.А. Стерилизация озоном // Медицина и здоровье. 2007. №11 (19). С. 24-25.
- Сибельдина Л.А. Дезинфектанты: Защита или угроза // Медицина и здоровье. 2009. №9 (41). С. 28-29.
- Патент №2268060 (РФ). Способ изготовления костных имплантатов / В.А. Быков, Ю.И. Денисов-Никольский, Л.А. Денисова, И.В. Матвейчук, В.В. Розанов.
- Матвейчук И.В., Денисов-Никольский Ю.И., Розанов В.В., Кудряшов Ю.И., Денисова Л.А.Оптимизация технологии заготовки биоимплантатов на основе использования гидроструйных технологий // III Всеросс. симпозиум с междунар. участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии», Москва, ЦИТО, 25-26 апреля 2007 г. С. 29.
- Матвейчук И.В., Денисов-Никольский Ю.И., Омельяненко Н.П., Карпов И.Н., Розанов В.В., Скальный А.В., Денисова Л.А. Методологические принципы совершенствования технологии получения костных имплантатов с применением инновационных технологий / Всеросс. конф. с междунар. участием «Инновационные технологии в трансплантации органов, тканей и клеток», г. Самара. 18-20 июня 2008 г. С. 72-74.
- Матвейчук И.В., Лекишвили М.В., Денисов-Никольский Ю.И., Розанов В.В. Биотехнологические основы повышения качества костных имплантатов с использованием инновационных решений / Материалы VI съезда травматологов Армении. 2010.
- Лекишвили М.В. Технологии изготовления костного пластического материала для применения в восстановительной хирургии (экспериментальное исследование): Дисс .докт. мед. наук. М. 2005. 289 с.
- Перова Н.В., Довжик И.А., Севастьянов В.И. Роль ионизирующего излучения в изготовлении медицинских изделий / Сб. тезисов V Всеросс. симпозиума с междунар. участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии». Уфа, 2012 г. С. 99-100.
- Tomford W.W., Thongphasuk J., Mankin H.J. et al. Frozen musculoskeletal allografts. A study of the clinical incidence and causes of infection associated with their use // J. Bone Jt Surg. (Am). 1990. V. 72. № 8. P. 1137-1143.
- Simonian P.T., Gilbert M., Trumble T.E. Incidence of hepatitis C in patients requiring orthopaedic surgery // J. Bone Jt Surg. (Br). 1995. V. 77. № 6. P. 971-974.
- Joyce M.J. Regulation of tissue banking in the United States // Mat. 2 World Congress on Tissue Banking «Allograft against disability». Warsaw. 1999. P. 7-8.
- Ehrler D.M., Vaccaro A.R. The use of allograft bone in lumbar spine surgery // Clin. Orthop. 2000. № 371. P. 38-45.
- Martinez O.V., Buck B.B., Hernandez M. et al. Blood and marrow cultures as indicators of bone contamination in cadaver donors // Clin. Orthop. 2003. № 409. P. 317-324.
- Nemzek J.A., Arnoczky S.P., Swenson C.L. Retroviral transmission in bone allotransplantation. The effects of tissue processing // Clin. Orthop. 1996. № 324. P. 275-282.
- Marthy S., Richter M. Human immunodeficiency virus activity in rib allografts // J. Oral. Maxillofac. Surg. 1998. V. 56. № 4. P. 474-476.
- Aho A.J., Hirn M., Aro H.T. et al. Bone bank service in Finland. Experience of bacteriologic, serologic and clinical results of the Turku Bone Bank 1972-1995 // Acta Orthop. Scand. 1998. V. 69. № 6. P. 559-565.
- Савельев В.И. Получение и сохранение деминерализованной костной ткани для клинического применения // Сб. науч. трудов: «Деминерализованные костные трансплантаты и их использование в восстановительной хирургии». С.-Пб. 1996. С. 3-12.
- Le Huec J.C. Experimental study of the thermic effect on bone at 60 degrees C, as applied to bone allograft // Chirurgie. 1992. V. 118. № 6-7. P. 397-404.
- Kuhne J.H., Refior H.J., Jansson V. et al. Initial clinical results with heat-treated homologous bone transplants // Z. Orthop. Ihre Grenzged. 1994. Bd. 132. № 2. Р. 102-111.
- Dormont D. Creutzfeld-Jakob disease and transplantation: facts and fables // Transplant. Proc. 1996. V. 28. № 12. P. 2931-2933.
- Савельев В.И. Некоторые теоретические аспекты трансплантации деминерализованной костной ткани // Сб. науч. трудов: «Получение и клиническое применение деминерализованных костных трансплантатов». Л. 1987. С. 4-13.
- Gendler E. Perforated demineralized bone matrix: a new form of osteoinductive biomaterial // J. Biomed. Mat. Res. 1986. V. 20. № 6. P. 687-697.
- Савельев В.И. Опыт заготовки и применения деминерализованных костных трансплантатов // Сб. науч. трудов: «Трансплантация деминерализованной костной ткани при патологии опорно-двигательной системы». Л. 1990. С. 4-22.
- Kakiuchi M., Ono K., Nishimura A. et al. Preparation of bank bone using defatting, freeze-drying and sterilisation with ethylene oxide gas. Part 1. Experimental evaluation of its efficacy and safety // Int. Orthopaed. 1996.V. 20. № 3. P. 142-146.
- Kakiuchi M., Ono K. Preparation of bank bone using defatting, freeze-drying and sterilisation with ethylene oxide gas. Part 2. Clinical evaluation of its efficacy and safety // Int. Orthopaed. 1996. V. 20. № 3. P. 147-152.
- Kakiuchi M., Ono K. Defatted, gas-sterilised cortical bone allografts for posterior lumbar interbody vertebral fusion // Int. Orthopaed. 1998. V. 22. № 2. P. 69-76.
- Jackson D.W., Windler G., Simon T.M. Intraarticular reaction associated with the use of freeze-dried, ethylene oxide-sterilized bone-patellar tendon-bone allografts in the reconstruction of the anterior cruciate ligament // Am. J. Sports Med. 1990. V. 18. № 1. P. 1-10.
- Tshamala M., Cox E., De Cock H. et al. Antigenicity of cortical bone allografts in dogs and effect of ethylene oxide-sterilization // Vet Immunol. Immunopathol. 1999. V. 69. № 1. P. 47-59.
- Doherty M.J., Mollan R.A.B., Wilson D.J. Effect of ethylene oxide sterilization on human demineralized bone // Biomaterials. 1993. V. 14. № 10. P. 994-998.
- Thorén K., Aspenberg P. Ethylene oxide sterilization impairs allograft incorporation in a conduction chamber // Clin. Orthop. 1995. № 318. P. 259-264.
- Russell J.L., Block J.E. Clinical utility of demineralized bone matrix for osseous defects, arthodesis, and reconstruction: impact of processing techniques and study methogology // Orthopedics. 1999. V. 22. № 5. P. 524-531.
- Danielson N.E. The use of ethylene oxide in the hospital setting// Sterilization of medical products. 1991. Johnson&Johnson. P. 194-200.
- Buttermann G.R., Glazer P.A., Bradford D.S. The use of bone allografts in the spine // Clin. Orthop. 1996. № 324. P. 75-85.
- Patent № 5,788,941 (US).Method of sterilization of bone tussue / J.P. Dalmasso, T.J.Mielnik.
- Dziedzic-Goclawska A. The effect of radiation sterilization on connective tissue allografts // Mat. 2 World Congress on Tissue Banking «Allograft against disability». Warsaw. 1999. P. 48.
- Комаров Г.С., Нагога А.Г., Давыдов В.М. Репаративный остеогенез при остеосинтезе многооскольчатых переломов длинных трубчатых костей с использованием аллогенных трансплантатов // Сб. науч. трудов: «Новое в решение актуальных проблем травматологии и ортопедии». М. 2000. С. 147-148.
- ГОСТ РИСО 13485-2004 «Изделия медицинские. Системы менеджмента качества. Системные требования для целей регулирования».
- Розанов В.В., Денисов-Никольский Ю.И., Матвейчук И.В., Ложкин О.В., Эйхенвальд Э.В., Осипенкова Т.К., Омельяненко Н.П., Северин А.Е. Гидродинамические технологии в биологии и медицине // Технологии живых систем. 2005. Т. 2. № 4-5. С. 28-40.
- Розанов В.В., Матвейчук И.В., Денисов-Никольский Ю.И., Кудряшов Ю.И., Эйхенвальд Э.В.Возможности применения гидродинамических методов для изготовления костных имплантатов // Биомедицинские технологии. 2006. Вып. 24. С. 200-215.
- Лекишвили М.В., Денисов-Никольский Ю.И., Матвейчук И.В., Розанов В.В., Скальный А.В. Повышение эффективности работы тканевых банков с применением наукоемких технологий // Материалы IV Всеросс. симпозиума с междунар. участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» Санкт-Петербург, 21-24 апреля 2010 г. С. 17-18.
- Быков В.А., Денисов-Никольский Ю.И., Денисова Л.А., Матвейчук И.В., Розанов В.В. Новые технологии изготовления костных имплантатов // Сб. трудов 13-й научно-технич. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья» - «Медтех-2011», Испания, Майорка, 25 сентября - 2 октября 2011 г. С. 166-167.